1443

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

(ПГУАС)

А.И. Чурсин

АГРОЛАНДШАФТОВЕДЕНИЕ

Учебно3методическое пособие к лабораторным работам по направлению подготовки

21.03.02 «Землеустройство и кадастры»

Пенза 2016

УДК 631.4 551.31 ББК 40.64

Ч93

Рекомендовано Редсоветом университета

Рецензент – кандидат экономических наук, доцент Е.С. Денисова (ПГУАС)

Чурсин А.И.

Ч93 Агроландшафтоведение: учеб.3метод. пособие к лабораторным работам по направлению подготовки 21.03.02 «Землеустройство и кадастры»/ А.И. Чурсин, И.А. Романюк. – Пенза: ПГУАС, 2016. – 84 с.

Приведены состав лабораторных работ, задачи, порядок выполнения, кон3 трольные вопросы в соответствии с учебной программой изучения дисциплины «Агроландшафтоведение». Рассмотрены структура, экологическая устойчивость агроландшафтов и равновесие в них, принципы устройства и проектирование эле3 ментов агроландшафтов, их типология.

Учебно3методическое пособие подготовлено на кафедре «Землеустройство и геодезия» и предназначено для студентов, обучающихся по направлению21.03.02 «Землеустройство и кадастры» и изучающих дисциплину «Агроландшафтоведе3 ние».

©Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, 2016

©Чурсин А.И., Романюк И.А., 2016

2

ВВЕДЕНИЕ

Создание экологически устойчивых природных систем является од3 ной из важнейших социально3экономических задач государства, так как от их состояния зависит национальная безопасность нашей страны. Од3 нако в результате хозяйственной деятельности зачастую происходит де3 градация природной среды. Особенно это проявляется в агропромыш3 ленном комплексе, где изменения основных компонентов агроландшаф3 тов сопровождаются нарушением биологического и геологического кру3 говоротов вещества и энергии, уменьшением биологического разнообра3 зия, изменением структуры и основных свойств природных ландшафтов, загрязнением и нарушением процессов воспроизводства возобновляемых ресурсов. А последствия этих изменений оказались очень существенны3 ми: увеличилась засушливость климата и повторяемость засух; умень3 шилось биоразнообразие; снизилась устойчивость распаханных почв к эрозии и дефляции; изменились балансы органического вещества и хи3 мических элементов в почвах, биологический и геологический кругово3 роты, а также условия формирования агроландшафтов; снизилась эколо3 гическая устойчивость агроландшафтов, стабильность и эффективность сельскохозяйственного производства.

Агроландшафты, представляющие природную подсистему, вклю3 чают ряд взаимосвязанных и взаимообусловленных компонентов (при3 земный слой атмосферы, биота, почва, водные ресурсы), а деятельность – сельское и все другие виды хозяйства. Рассмотрение отдельных частей агроландшафтов, компонентов или отдельных факторов и процессов совершенно недостаточно для успешного их обустройства .

Вопросы рационального использования природных ресурсов со3 ставляют важнейшую естественнонаучную и социально3экономи3 ческую проблему, в решении которой большую роль играют естест3 венные науки, призванные изучать основы оптимизации отношений между обществом и природой. Практика показывает, что различные специалисты остро нуждаются в званиях научных основ рационального использования природопользования.

При изучении основ ландшафтоведения будущие специалисты приобретут навыки разумного общения с природой, научатся владеть ландшафтно3экологическими методами для конструктивного решения вопросов организации рационального использования земельных ресур3 сов и управления ими. Знание основ ландшафтной организации терри3 тории даст возможность правильно определять при разработке схем и проектов землеустройства функции конкретного ландшафта с учетом его устойчивости к конкретным видам хозяйственной деятельности.

3

Более ста лет назад В.В. Докучаев обосновал необходимость уста3 новления по зонам страны оптимального соотношения между пашней, лугом, лесом, водой. Он указал, что необходима выработка норм, опре3 деляющих относительные площади пашни лугов, леса и вод; такие нормы должны быть соотнесены с местными климатическими, грунто3 выми и почвенными условиями, а равно и с характером господствую3 щей сельскохозяйственной культуры.

Главные принципы оптимизации природопользования в лесо3 степных ландшафтах, разработанные В.В. Докучаевым, актуальны и в настоящее время. Они включают:

выработку норм, определяющих относительные площади пашни, лугов, лесов и вод;

регулирование рек для уменьшения их заиления, предотвра3 щения паводков;

регулирование оврагов и балок с целью прекращения дальней3 шего размывания их дна и берегов, превращения их в луга;

регулирование водного хозяйства в открытых системах, на водо3 раздельных пространствах, обеспечивающее эффективное исполь3 зование снеговых и дождевых вод на полях, задержание их в прудах и водохранилищах;

использование полезащитных и мелиоративных лесонасаждений для защиты водоемов, закрепления оврагов, песчаных массивов, пре3 дотвращения водной и ветровой эрозии почв;

использование подземных вод для обводнения и орошения;

определение приемов обработки почвы, наиболее благоприятных для наилучшего использования влаги, и большее приспособление сор3 тов культурных растений к местным как почвенным, так и кли3 матическим условиям.

Ежегодно в мировом масштабе от проявления эрозионных про3 цессов теряется сверх допустимого уровня 25,7 млрд т почвы. За по3 следнее тысячелетие утрачено 2 млрд га пахотных земель, что на 46 % превышает площади возделываемой пашни. Если считать, что земле3 дельческая цивилизация имеет возраст около 10 тыс. лет, то среднего3 довые потери продуктивных земель составили за это время около 2000 тыс. га, нарастая от нуля в начале истории до максимальных вели3 чин в современный период, достигнув 6–7 млрд га во второй половине прошлого столетия. Таким образом, современные потери продуктив3 ных земель в 30–35 раз превышают среднеисторические.

В широких масштабах в России докучаевская концепция оптимиза3 ции агроландшафтов в свое время не была развита. Ландшафтоведение развивалось в рамках физической географии безотносительно к про3

4

блемам природопользования в сельскохозяйственном производстве. Лишь в последние годы эрозионная проблематика подтолкнула разви3 тие прикладных аспектов ландшафтоведения.

В связи с этим и получило широкий круг распространение агро3 ландшафтоведение, что с каждым годом увеличивает своё внимание и влияние на сельскохозяйственные территории.

При изучении дисциплины «Агроландшафтоведение» у студента формируются следующие способности:

–применять знание законов страны для правового регулирования земельно3имущественных отношений, контроль за использованием зе3 мель и недвижимости;

–использовать знания о принципах, показателях и методиках када3 стровой и экономической оценки земель и других объектах недвижи3 мости, при этом ему необходимо:

Знать:

Основные отличия агроландшафта от природного ландшаф3 та,принцип работы с нормативными документами, экологические па3 раметры оценки агроландшафтов, критерии устойчивости агроланд3 шафтов, типы склонов и агроландшафтов, морфометрические характе3 ристики ложбин, основные элементы рельефа гидрографической сети.

Уметь:

Пользоваться нормативной документацией в области землепользо3 ванияи землевладения, устанавливать водоохранные зоны, прибреж3 ные полосы, определять их ширину, определять морфометрические ха3 рактеристики, выделять на плане основные элементы гидрографиче3 ской сети, вычислять водосборные площади, устанавливать критерии устойчивости в агроландшафтах при их оценке, определять типы скло3 нов на плане и типы агроландшафтов.

Владеть:

Навыками работы с планово3картографическим материалом, зна3 ниями законов в земельно3имущественных, знаниями о принципах, по3 казателях и методиках, экономической и экологической оценки земель.

Иметь представление:

О законах природы её охраны, водоохранных зонах, прибрежных полосах, основных загрязнителях агроландшафта, стабилизирующих и дестабилизирующих угодьях в агроландшафте, классификации скло3 нов типах склонов и агроландшафтов.

5

Лабораторная работа № 1 (4 часа) ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ И ПРИНЦИПЫ ОХРАНЫ ПРИРОДЫ

Цель работы – изучить классификацию агроландшафтов. Знать основные особенности отличия от природных ландшафтов, основные законы и принципы охраны природы.

Задание

1.Перечислите основные отличия агроландшафта от природных ландшафтов?

2.Назовите отличия типов агроландшафта?

3.Приведите примеры основных загрязнителей агроландшафта?

4.В чем отличия законов охраны природы Эрлиха от законов и пра3 вил экологии?

Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ

1. Отличия агроландшафта от ландшафта

Агроландшафт – искусственно преобразованный природный ланд3 шафт с целью получения сельскохозяйственной продукции. Агро3 ландшафты отличаются от природных рядом особенностей:

1.В них резко снижено разнообразие организмов. На полях обычно культивируют один или немного видов растений, поэтому резко обед3 няется разнообразие почвенных организмов и состав микроорганизмов

вбиоценозе.

2.Виды, культивируемые человеком, поддерживаются искусствен3 ным отбором в состоянии, далеком от первоначального, и не могут вы3 держивать борьбу за существование с дикими видами без поддержки человека.

3.Агроландшафты получают дополнительный поток энергии, кро3 ме солнечной, благодаря деятельности людей и механизмов, обеспе3 чивающих необходимые условия роста культивируемых видов. Самое главное, что из агроландшафта чистая первичная продукция (урожай) удаляется и не поступает в цепи питания.

Все искусственно создаваемые в сельском хозяйстве экосистемы представляют собой системы, специально поддерживаемые человеком на начальных стадиях сукцессионных преобразований. Такие ценозы в природе неустойчивы, не способны к самовосстановлению и саморе3 гулированию, подвержены угрозе гибели от массового размножения вредителей или болезней.

6

С экологических позиций крайне опасно упрощать природное ок3 ружение человека, превращая весь ландшафт в агрохозяйственный. Основная стратегия по созданию высокопродуктивного и устойчивого ландшафта должна заключаться в сохранении и умножении много3 образия как биоты, так и составляющих ландшафта. Эксплуатация ценных для человека природных систем не должна превышать их спо3 собности к самовосстановлению (Н.В. Елисеева и др., 2004).

2. Понятие об агроландшафтах и их классификация

По определению М.И. Лопырева (1995), под агроландшафтом по3 нимается земельный массив, состоящий из комплекса взаимо3 связанных природных компонентов, элементов системы земледелия и землеустройства с относительно автономными водным, тепловым и другими режимами с признаками общей экологической системы.

Агроландшафт следует понимать как территориальную единицу для решения вопросов формирования систем земледелия на экологи3 ческой основе. Агроландшафт является антропогенным и формируется под воздействием сельскохозяйственной деятельности человека. Сле3 довательно, в структуре агроландшафта должны найти отражение формирующие его элементы из организации территории и системы земледелия.

Лопыревым М.И. представлена схема структуры агроландшафта, которая состоит из двух частей – естественной и хозяйственной. Эти части складываются из природных компонентов ландшафта и элемен3 тов систем земледелия. В свою очередь, 23я часть структуры будет су3 щественно зависеть от первой.

Первичной единицей агроландшафта принято считать агроценоз – искусственно создаваемые человеком на относительно продолжи3 тельное время особые по составу и структуре неустойчивые сообщества растений.

Граница агроландшафтов – это, как правило, четкие рубежи, часто исторически сформировавшиеся на основе накопленного опыта ис3 пользования земельных, водных, лесных ресурсов, опыта организации территории.

Агроландшафтный контур – элементарная часть системы, пример3 но однородная по технологии использования природного ресурса. Это может быть земледельческий участок (контур), в том числе и оро3 шаемое поле.

Совокупность контуров, образующих единую технолоическую сис3 тему в пределах урочища, близких по строению и функционированию, формирует агроландшафтный массив.

7

Сельскохозяйственные типы ландшафтов обусловлены различиями в хозяйственном использовании земли. К ним относятся следующие типы агроландшафтов: полевой, садовый, смешанный садово3полевой, лугово3пастбищный, ландшафты с измененной литогенной основой, орошаемые и осушенные ландшафты.

Полевой тип характеризуется перепашкой почвенного слоя, внесе3 нием миниральных и органических удобрений, борьбой с сорной рас3 тительностью, выращиванием агроценозов с ежегодным изъятием у них большей массы биомассы. Почвы под влиянием полевых культур испытывают большие изменения. Для распаханных почв характерны высокая биологическая активность, возрастание численности микроор3 генизмов, усиление процессов нитрификации и минерализации орга3 нического вещества. Распашка почв коренным образом преобразует круговорот воды, резко усиливая поверхностный сток. Во время снего3 таяния и летних ливней происходит смыв почв и образование оврагов.

Водная и ветровая эрозия – спутники полевых ландшафтов в рай3 онах семиаридного климата.

Посевы – подлинный культурный биогеоценоз. Многолетнее возде3 лывание той или иной культуры приводит к приспособлению сорной растительности и животного мира.

Каждый вид полевого урочища обладает присущим микрокли3 матом. Температура и влажность воздуха, скорость ветра неодинаковы над пшеничным полем и плантациями кукурузы, подсолнечника и са3 харной свеклы.

Оптимальные условия для развития полевых ландшафтов больше проявляются в лесостепной и степной зонах. Теплое солнечное лето, достаточное, хотя и неустойчивое увлажнение, плодородные черно3 земы и темно3каштановые почвы, равнинный рельеф – все это спо3 собствовало тому, что эти зоны стали основными производителями зерновых и многих технических культур на территории России.

Местные проявления полевого типа ландшафта, если учитывать его широкую географию, исключительно разнообразны. В ландшафтном отношении и по продуктивности наиболее существенны различия ме3 жду неорошаемыми (богарными) и орошаемыми комплексами. Оро3 шаемые – это самый надежный способ получения высоких, устойчивых урожаев в зонах с богарными термическими ресурсами, но страдающи3 ми от недостатка влаги: в степях, полупустынях, пустынях умеренного пояса, субтропиков и тропиков.

Садовый тип представлен садами, насаждениями многолетних пло3 довых деревьев и кустарников разных географических поясов. Внеш3 ние сады ближе к лесокультурам, чем к полевым ландшафтам. Однако

8

низкий уровень саморегуляции и потребность в высокой агротехнике определяют принадлежность садов к классу сельскохозяйственных ландшафтов. Особую разновидность садовых ландшафтов образуют виноградники. Для получения высоких урожаев, почвы садов и вино3 градников нуждаются в постоянной обработке, внесении органических и минеральных удобрений, поливе. Поэтому они всегда сильно окуль3 турены и на фоне зональных естественных почв выделяются высоким плодородием. Садовые культуры требовательны к теплу и влаге. По3 этому они распространены в районах с умеренным климатом.

Смешанный садово3полевой тип встречается в тропических стра3 нах, где среди посевов различных полевых и огородных культур раз3 бросаны одиночные плодовые деревья, издали создающие иногда впе3 чатление редколесья. Подобные ландшафты известны на сильно ув3 лажненных западных побережьях Индии и Шри3Ланки, где при вы3 рубке леса под посевы специально сохраняли полезные деревья.

Лугово3пастбищный тип представлен природными пастбищами и сенокосами. На территории России он встречается повсеместно от тундр на севере до субтропиков на юге.

Состояние лугов и пастбищ зависит от характера и интенсивности хозяйственного использования. Сенокошение способствует лучшему прогреву и просушиванию почвы, уничтожению древесно3кустарни3 ковой поросли.

Значительное воздействие на луга и пастбища оказывает неумерен3 ный выпас скота. Под его влиянием происходит уплотнение почвы и ее иссушение, в травостое сначала выпадают ценные кормовые растения, затем растительный покров изреживается, и в свои права вступает вод3 ная и ветровая эрозия.

Сельскохозяйственные ландшафты с измененной литогенной осно3 вой представлены ландшафтами, в которых человек коренным образом изменил рельеф и грунты. Среди них первое место принадлежит поле3 вым и садовым ландшафтам террасированных склонов. Они известны во всех земледельческих странах мира. Они созданы человеком, чтобы избежать эрозии почв. Антропогенную природу имеют не только сами террасы, но и их почвенный покров.

Ландшафты со староорошаемыми почвами представляют затопляе3 мые территории при возделывании риса, хлопчатника, садовых куль3 тур. Они обладают не только своим особым микроклиматом, расти3 тельным и животным миром, но и специфическими грунтами – антро3 погенным аллювием. Мощность его достигает 1–3,5 м. Это плодород3 нейшая почва3грунт, наложенная на бесплодные такыры.

9

Существенно изменена литогенная основа – почвы и микроклимат – у полевых и лугово3пастбищных ландшафтов, созданных на месте бо3 лот после их осушения.

3. Основные загрязнители агроландшафта

1)пестициды (ядохимикаты);

2)минеральные удобрения;

3)сельскохозяйственная техника.

Пестициды – высокомолекулярные органические вещества, приме3 няемые для борьбы с вредителями, сорными растениями и т.д. К пести3 цидам относится огромное число веществ. Они разбиты на подгруппы в зависимости от того, против кого направлено их действие: инсектици3 ды – против насекомых, альгициды – против водорослей, гербициды – против сорняков и т.д. К пестицидам относят также дефолианты, вы3 зывающие опадение листьев, десиканты, высушивающие растение на корню, и регуляторы роста растений. Производство пестицидов нача3 лось в тридцатых годах прошлого века. Пестициды делали на основе органических соединений ртути и мышьяка. После Второй мировой войны начался активный синтез хлорорганических пестицидов. Имен3 но на эту эпоху приходится время знаменитого ДДТ. В настоящее вре3 мя создаются пестициды, которые могут быть чрезвычайно ядовиты, сложны и могут действовать селективно, например, такой пестицид, как децис. Сейчас число пестицидов перевалило за 1500 видов, увели3 чившись в мировом производстве за последние полвека более чем в 25 раз. Несмотря на опасность, пестициды чрезвычайно нужны сель3 скому хозяйству. Если бы удалось сохранять весь мировой урожай, то это могло бы прокормить дополнительно 1 млрд человек. Если отка3 заться от ядохимикатов, то цена на сельскохозяйственные продукты может подскочить в 1,5–2 раза.

Вмире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидов при общем годовом объеме их производства — 100 тыс. т. Наиболее за3 грязненными пестицидами районами являются Краснодарский край и Ростовская область (в среднем около 20 кг на 1 га). В России на одного жителя в год приходится около 1 кг пестицидов, во многих других раз3 витых промышленных странах мира эта величина существенно выше. Мировое производство пестицидов постоянно растет.

Внастоящее время влияние пестицидов на здоровье населения многие ученые приравнивают к воздействию на человека радиоактив3 ных веществ. Достоверно установлено, что при применении пести3 цидов, наряду с некоторым увеличением урожайности, отмечается рост видового состава вредителей, ухудшаются пищевые качества и сохран3

10